调控糖酵解代谢的重要因子——碳水化合物反应元件结合蛋白研究进展

碳水化合物反应元件结合蛋白（ carbohydrate responseelement binding protein, ChREBP）是一种能与碳水化合物反应元件（carbohydrate response element，ChRE）结合的蛋白质，其组织分布、结构特性及DNA结合的活性与葡萄糖敏感转录因子的特征一致，能调节葡萄糖的敏感性，从而调节机体内糖和脂肪的代谢。

低氧反应元件调控缺血心肌转染hVEGF_(165)基因表达对新生血管的影响

目的探讨动物整体水平下低氧反应元件（HRE）调控缺血心肌转染hVEGF165基因表达对促生血管的影响。方法建立兔心肌缺血动物模型,实验分为转基因组、缺血对照组、载体对照组和假手术组。取缺血区心肌组织,检测心肌组织HIF-1α和hVEGF165表达,应用CD31及α-SMA免疫组化染色测定缺血心肌新生血管密度变化。结果心肌缺血早期,伴随内源性HIF-1α表达增加,hVEGF165mRNA及蛋白表达相继升高,缺血4～6周至高峰（P〈0.01）,缺血12周,hVEGF165表达下调至缺血前水平。缺血12周,转基因组CD31（＋）血管密度显著高于缺血对照组（P〈0.01）;但是,与缺血前相比,缺血12周,转基因组α-SMA（＋）血管密度显著低于缺血前水平（P〈0.01）。结论HIF-1α-HRE对缺血心肌转染hVEGF165表达发挥了有效的正相调控作用,有效地促进缺血心肌毛细血管生成。但hVEGF165作为促血管生成早期调节因子,其促生血管的结构尚不完整。

低氧反应元件对缺血心肌转导hVEGF_(165)基因表达的调控

目的探讨低氧反应元件(hypoxic response element,HRE)对缺血、复灌心肌转导人血管内皮生长因子165(human vascular endous growth factor 165,hVEGF165)基因表达的调控作用。方法在猪冠状动脉回旋支起始处以钛夹阻断回旋支血流,建立可复灌的心肌缺血模型。携带9拷贝HRE(9HRE)-hVEGF165的腺相关病毒转染模型心肌,转染后4天,复灌组二次开胸打开钛夹恢复缺血区血供。取各组心肌组织,RT-PCR法测定hVEGF165mRNA的表达情况;免疫组化及免疫印迹法测定hVEGF165蛋白的表达情况;Ⅷ因子免疫组化染色检测局部毛细血管情况。结果缺血心肌转导hVEGF165基因后,hVEGF165蛋白表达量明显增高,而复灌组表达明显减少(P<0.01)。结论9HRE作为调控缺血心肌组织内转导的hVEGF165基因的氧敏感开关灵敏、高效,使hVEGF165基因在缺血时高度表达,而复灌后表达水平下降。

CGRP及NGF对局灶性脑缺血再灌注大鼠海马cAMP反应元件结合蛋白磷酸化的影响

目的探讨外源性降钙素基因相关肽(CGRP)及神经生长因子(NGF)对局灶性脑缺血再灌注大鼠海马cAMP反应元件结合蛋白(CREB)和磷酸化CREB(p-CREB)表达的影响。方法用线栓法阻塞大鼠右侧大脑中动脉制作局灶性脑缺血再灌注模型,应用免疫组织化学SABC法、Western blotting和图像分析方法检测大鼠手术侧海马CA1区CREB和p-CREB表达。结果缺血再灌注组海马CA1区CREB表达较假手术组减少,p-CREB表达高于假手术组(P<0.05);CGRP组和NGF组CA1区的CREB和p-CREB表达均高于缺血再灌注组(P<0.05);CGRP与NGF联合应用时CREB和p-CREB表达分别高于CGRP组和NGF组(P<0.05)。结论CGRP及NGF上调局灶性脑缺血再灌注大鼠海马CREB和p-CREB的表达,CGRP与NGF联合应用则作用更强,CGRP及NGF对缺血神经元的保护作用可能是通过上调神经元内CREB和p-CREB来实现的,CGRP与NGF对缺血神经元的保护有协同作用。

WRKY转录因子及其在植物防御反应中的作用

WRKY蛋白是只存在于植物中较为复杂的转录因子家族。由WRKY蛋白N端高度保守的WRKYGQK氨基酸序列及其特殊的锌指结构而命名的WRKY结构域能专性与其顺式作用元件W-盒[(T)(T)TGAC(C/T)]结合。根据WRKY结构域的数量及锌指结构的特征将WRKY蛋白家族分为3类,其中拟南芥中第三类家族中几乎所有的WRKY成员都与应答生物胁迫有关。WRKY蛋白的表达特性为快速、瞬时、具组织特异性诱导表达。目前,WRKY蛋白被广泛认为参与植物生物与非生物胁迫应答反应、植物衰亡、种皮及毛状体发育及果实发育等一系列的生理活动,本文综述了WRKY转录因子的结构特征及其功能特性,重点讨论了它们在植物防卫反应中的调控作用。

核转录因子E2相关因子2和Keap1的分子结构和功能及其信号通路调控分子机制研究进展

核转录因子E2相关因子(Nrf2)和抗氧化反应元件(ARE)结合可启动多种抗氧化、抗炎蛋白和解毒酶的表达。Nrf2/ARE信号通路在机体抗氧化和抗外源有毒化学物损伤过程中发挥着重要的作用,不仅参与调节营养物质代谢等生理过程,也参与多种疾病的发病过程。本文综述了Nrf2/ARE的生物学结构和功能及其信号通路调控的分子机制。

转录因子CREB激活介导吗啡依赖SK-N-SH细胞的nNOS及fosB基因表达的调控机制

目的 探讨吗啡依赖的SK- N -SH细胞表达神经元型一氧化氮合酶 (neuronalnitricoxidesynthase ,nNOS)及fosB基因的调控机制。方法 建立吗啡依赖及戒断细胞模型 ,体外合成含cAMP反应元件 (cAMPresponseelement ,CRE)序列的寡核苷酸 ,经硫代磷酸化修饰 ,作为单链寡核苷酸 (CRE transcriptionfactordecoyoligodeoxynucleotide ,CRE decoyODN)。分别采用电泳迁移率改变分析 (electrophoresismobilityshiftassay ,EMSA)及RT -PCR技术 ,检测CRE decoyODN对吗啡依赖及纳络酮急性戒断诱导的CREB的DNA结合活性、nNOS及fosBmRNA表达的影响。结果 吗啡依赖及纳络酮急性戒断使SK- N- SH细胞的CREB的DNA结合活性、nNOS及fosBmRNA明显升高 ,CRE decoyODN可特异抑制上述指标升高。结论 CREB的激活介导了吗啡依赖SK- N

低氧诱导因子调控肾透明细胞癌进程的分子机制研究进展

肾透明细胞癌(ccRCC)是泌尿系统最常见的肾恶性肿瘤之一,低氧诱导因子(HIF)在大多数肾透明细胞癌中高表达,是肿瘤生长过程中关键的调节因子。HIF通过与低氧反应元件(HER)结合介导其下游多个靶基因的转录,从而调控ccRCC发生、发展及多种生物学行为。本文主要围绕HIF基因对ccRCC的调控作用及机制进行综述,以期进一步明确其对基础医学的科学价值及对临床研究的指导作用。

Keap1-Nrf2/ARE信号通路的抗氧化应激作用及其调控机制

Kelch样环氧氯丙烷相关蛋白-1(Keap1)-核因子E2相关因子2(Nrf2)/抗氧化反应元件(ARE)信号通路是细胞氧化应激反应中的关键通路,其调控的下游Ⅱ相代谢酶和抗氧化蛋白/酶在细胞防御保护中发挥重要作用,也是近几年抗氧化研究领域的热点。本文从基本结构(包括Nrf2、Keap1及ARE三者的结构)、抗氧化应激作用(包括Keap1-Nrf2/ARE信号通路的基本功能及其信号通路调控的下游靶蛋白)、调控机制(包括Nrf2与Keap1的解偶联、Nrf2的降解减弱机制、门闩和枢纽学说及其他机制)等3方面就Keap1-Nrf2/ARE信号通路的抗氧化应激作用及其调控机制进行综述。

低氧反应元件对低氧复氧状态下心肌细胞转染人血管内皮生长因子_(165)基因表达的调控作用

目的研究9拷贝低氧反应元件(HRE)对低氧、复氧心肌细胞转染人血管内皮生长因子(hVEGF165)基因表达的调控作用。方法分离新生SD大鼠心肌细胞进行培养,将在 HEK293T细胞进行包装后获得的腺相关病毒转染培养的心肌细胞。心肌细胞分为8组,采用无血清培养基,分别在低氧(氧浓度5％)、正常氧(氧浓度21％)条件进行培养,取低氧／复氧不同时段的心肌细胞或培养液,采用细胞免疫荧光法、ELISA法分别测定心肌细胞及培养液中hVEGF165蛋白表达情况;逆转录-聚合酶链反应(RT—PCR)法测定心肌细胞hVEGF165 mRNA的表达。结果病毒转染率约为87％;转基因低氧1组(A组)、2组(B组)及复氧1组(E组)培养液中hVEGF165蛋白含量显著升高(P<0．01),细胞免疫荧光hVEGF165蛋白染色呈阳性;RT-PCR结果亦显示,转基因低氧1组(A组)、2组(B组)及复氧1组(E组)可见484 bp目的条带。结论在低氧状态下,9 拷贝HRE作为氧敏感调控开关,可促使心肌细胞转染的hVEGF165基因高度表达,而在复氧(正常氧浓度)状态下,hVEGF165因的表达即行中止。

miR-380调控羊驼黑色素细胞MAPK/ERK信号通路

miR-380是不同羊驼毛色中差异表达的基因之一,但是否与黑色素生成有关未见报道。为了丰富调控黑色素生成的机制,挖掘黑色素生成路径中所涉及到的更多新的基因并揭示miR-380在黑色素细胞中的功能,本实验通过生物信息学方法预测出MAPK信号通路的成员MAP3K6是miR-380的靶基因之一。在293T细胞中共转染miR-380和MAP3K6后,与对照组相比双荧光报告酶活性下降(28.92±25.63)%(P<0.01),下降趋势明显,说明MAP3K6可能是miR-380的靶基因之一;在羊驼黑色素细胞中转染miR-380后,MAP3K6、MEK1、ERK1/2、CREB和MITF在转录水平的表达量与NC组相比具有显著下降趋势,其中CREB下降趋势尤为显著(64.20±54.30)%(P<0.01),Western印迹检测MAP3K6、p-MEK1、p-ERK1/2、CREB和MITF在蛋白质水平的表达与NC组相比下降趋势明显且p-MEK1和CREB基因下降极为显著,分别为(29.09±10.68)%(P<0.001)和(47.12±6.70)%(P<0.001),抑制组则反之。通过Masson-Fontana黑色素颗粒染色法检测miR-380抑制黑色素细胞产生黑色素颗粒,用紫外分光度法检测真黑素(eumelanin,EM)和褐黑素(pheomelanin,PM),含量结果提示EM与PM含量分别下降为(38.63±2.00)%(P<0.01),(54.10±5.73)%(P<0.001)且PM含量下降极为显著。综上所述miR-380通过靶向抑制MAP3K6等基因的表达,从而对MAPK/ERK信号通路起调控作用,最终影响黑色素生成生物学功能,此研究对哺乳动物毛色形成机制和防止皮肤受紫外辐射有重要意义。

TGFβ1基因转录调控研究

转化生长因子β1是一种多功能的细胞活性调节因子, TGF-β1失调在多种疾病的形成中发挥重要作用,在不同的组织器官和不同的疾病进程中其作用不同,调节不同组织中TGF-β1蛋白的表达对于疾病的治疗有重要意义, TGF-β1基因启动子序列的成功克隆为在分子水平了解这种蛋白的调节机制提供了基础.现就TGF-β1基因启动子的结构、顺反式作用因子、细胞因子反应元件以及其基因多态性对其活性影响的相关研究进展进行了阐述.

启动子区H3K27me3修饰异常促使系统性红斑狼疮患者CD4^+T细胞CREMα过表达

目的探讨SLE中CREMα表达升高的原因。方法分离5名正常对照和5名SLE患者的CD4^+T细胞,用染色质免疫沉淀(ChIP)微阵列法对各种基因启动子区组蛋白H3赖氨酸27三甲基化(H3K27me3)的水平进行分析。随后分离30名正常对照和30名SLE患者的CD4^+T细胞,用ChIP结合实时定量PCR检测CREMα启动子区H3K27me3、H3K27去甲基化酶JMJD3和UTX、H3K27甲基转移酶EZH2的水平,采用实时定量RT-PCR检测CREMαmRNA水平。结果 SLE CD4^+T细胞的CREMα启动子区H3K27me3水平是正常对照的0.23倍。随后通过ChIP结合实时定量PCR,我们证实了SLE患者CD4^+T细胞CREMα启动子区H3K27me3水平显著降低(P<0.001),且与CREMαmRNA水平呈显著负相关(P<0.001)。该区的JMJD3水平显著升高(P<0.001),且与H3K27me3水平呈负相关(P<0.001),与CREMαmRNA水平呈正相关(P<0.001)。而UTX(P=0.172)及EZH2(P=0.281)水平则与对照组无明显差异。结论 SLE CD4^+T细胞CREMα启动子区JMJD3增多,导致该区H3K27me3水平降低,结果促使CREMα过表达,最终引起SLE的发病。

ERK/CREB信号通路在异菝葜皂苷元促进Aβ损伤SH-SY5Y细胞BDNF表达中的作用

目的探讨细胞外信号调节激酶/c AMP反应元件结合蛋白(ERK/CREB)信号通路在异菝葜皂苷元(SMI)促进β-淀粉样肽(Aβ)损伤SH-SY5Y细胞脑源性神经营养因子(BDNF)表达中的作用及其机制。方法建立Aβ损伤SH-SY5Y细胞模型,采用RT-PCR法检测BDNF m RNA的表达,用Western blotting的方法检测p CREB和p ERK的变化,最后通过阻断实验确认ERK/CREB信号通路在SMI促进BDNF m RNA表达中的作用。结果 SMI能促进Aβ损伤SH-SY5Y细胞BDNF m RNA的表达(P=0.000),并能上调信号分子CREB和ERK1/2的磷酸化水平(P=0.001,P=0.000)。用RNA干扰的方法阻断CREB的表达后,SMI促进BDNF m RNA表达的作用完全消失;用U0126阻断ERK1/2磷酸化后,SMI促进p CREB水平升高的作用完全消失。结论 SMI通过ERK/CREB通路促进Aβ损伤SH-SY5Y细胞BDNF m RNA的表达。

盐诱导激酶抑制剂HG-9-91-01对小鼠脓毒症相关认知功能障碍的保护作用及其机制

目的:脓毒症相关认知功能障碍是脓毒症患者常见的并发症,目前病理机制不明,缺乏有效的防治手段。盐诱导激酶(salt-induced kinase,SIK)是调节代谢、免疫、炎症反应等的重要分子,与多种神经系统疾病的发生和发展相关。本研究旨在探讨SIK在脓毒症小鼠海马中的表达,以及SIK抑制剂HG-9-91-01在脓毒症相关认知功能障碍中的作用及其机制。方法:首先,将C57BL/6小鼠随机分为对照组(Con组)和脓毒症模型组[脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)组]。LPS组小鼠以8 mg/kg的剂量腹腔注射LPS,Con组小鼠予注射等体积生理盐水。在注射后1、3、6 d取小鼠海马组织,分别采用实时荧光定量聚合酶链反应(quantitative PCR,qPCR)和蛋白质印迹法检测SIK1、SIK2、SIK3的mRNA和蛋白质的表达水平。然后,将小鼠随机分为Con组、LPS组、SIK抑制剂组(HG组)。LPS组和HG组注射LPS构建脓毒症模型,HG组在注射LPS后的第3~6天以10 mg/kg的剂量腹腔注射HG-9-91-01,LPS组注射等体积溶媒。在注射LPS后的第7~11天进行Morris水迷宫实验(Morris water maze,MWM)以评估3组小鼠的认知功能。行为学检测后取3组小鼠的海马组织,采用qPCR检测炎症因子和小胶质细胞标志分子的mRNA表达水平,蛋白质印迹法检测诱导型一氧化氮合酶(inducible nitric oxide synthase,iNOS)、CD68、离子钙结合衔接分子1(ionized calcium binding adaptor molecule 1,Iba-1)、N-甲基-D-天冬氨酸(N-methyl-D-aspartate,NMDA)受体(NMDA receptor,NR)亚型、cAMP反应元件结合蛋白(cAMPresponse element-binding protein,CREB)调控的转录共激活因子1(CREB-regulated transcription coactivator 1,CRTC1)、胰岛素样生长因子1(insulin-like growth factor 1,IGF-1)的蛋白质表达水平,免疫组织化学(immunohistochemistry,IHC)检测海马CA1区、CA3区、齿状回(dentate gyrus,DG)Iba-1阳性细胞的表达,并进行Sholl分析。结果:与Con组比较,LPS组小鼠海马组织SIK1、SIK2、SIK3的mRNA和蛋白质表达水平均上调(均P<0.05)。与Con组比较,LPS组小鼠的逃避潜伏期明显延长,目标象限停留时间百分比降低,运动速度下降(均P<0.05);与LPS组相比,HG组小鼠的逃避潜伏期明显缩短,目标象限停留时间百分比增加(均P<0.05)。与Con组比较,LPS组海马组织炎症因子[肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、白细胞介素1β(interleukin-1β,IL-1β)、白细胞介素6(interleukin-6,IL-6)]和I型小胶质细胞标志分子iNOS、CD68的mRNA表达均上调,而II型小胶质细胞标志分子CD206和精氨酸酶-1(arginase-1,Arg-1)的mRNA表达均下调;与LPS组比较,HG组TNF-α、IL-1β、IL-6、iNOS的mRNA表达均下调,而CD206和Arg-1的mRNA表达均上调(均P<0.05)。与Con组比较,LPS组海马组织iNOS、CD68、Iba-1的蛋白质表达均上调;与LPS组比较,HG组iNOS、CD68、Iba-1的蛋白质表达均下调(均P<0.05)。与Con组比较,LPS组海马组织CA1、CA3、DG区Iba-1阳性细胞数量均增加;与LPS组比较,HG组CA1、CA3、DG区Iba-1阳性细胞数量均减少(均P<0.05)。Sholl分析结果显示:距离小胶质细胞胞体8~38μm半径范围内,LPS组小胶质细胞突起与同心圆的交点较Con组明显减少(均P<0.05);在距离小胶质细胞胞体14~20μm半径范围内,HG组小胶质细胞突起与同心圆的交点较LPS组明显增多(均P<0.05)。与Con组比较,LPS组小鼠海马突触相关蛋白NR亚型NR1、NR2A、NR2B及IGF-1的蛋白质表达下调,磷酸化的CRTC1(phosphorylatedCRTC1,p-CRTC1)的蛋白质表达上调;与LPS组比较,HG组小鼠海马突触相关蛋白NR1、NR2A、NR2B及IGF-1的蛋白质表达上调,p-CRTC1的蛋白质表达下调(均P<0.05)。结论:脓毒症小鼠海马组织SIK表达上调,SIK抑制剂HG-9-91-01可改善小鼠脓毒症相关认知功能障碍,其机制可能与激活CRTC1/IGF-1通路,抑制神经炎症,增强突触可塑性有关。

真核基因表达的调节控制研究

真核基因表达的调控机制研究,主要集中在顺式作用元件和反式作用因子,以及它们相互作用规律上。RNA聚合酶Ⅱ转录的基因上游有两类调控元件,一类在转录起始位点的近端,大约100bp以内,有TATA,CCAAT,GGGCGG等序列,另一类在转录起始位点的远端,几百bp以外,有哺乳动物细胞的增强子和酵母细胞的上游激活序列等。与这些元件相结合的蛋白质因子已发现很多种,其中有些已被分离纯化。它们的分子内存在不同的功能区。真核基因的表达,涉及蛋白质与蛋白质,蛋白质与DNA相互作用等很多复杂反应。

中枢神经系统CRTC1的研究进展

在中枢神经系统中，突触可塑性作为学习记忆的主要表现形式，需要多种信号通路的参与，以及新蛋白质合成。转录因子cAMP反应元件结合蛋白（cAMP response element—binding protein，CREB）依赖的转录调控在突触可塑性的维持过程中发挥重要作用，有助于短时程记忆向长时程记忆转换。

CREMτ在睾丸扭转复位后生精功能损伤中的作用

目的环磷酸腺苷反应元件调控因子τ（CREMτ）是精子发生必不可少的转录因子。本研究探讨cREMτ在睾丸扭转复位后生精功能损伤中的作用。方法20R成年雄性SD大鼠随机分为两组，每组10只。对照组大鼠左侧睾丸假手术。扭转复位组大鼠左侧睾丸扭转，1h后复位。复位后3个月，行睾丸切除术，分析睾丸cREMT表达和生精功能。结果单侧睾丸扭转复位引起同侧睾丸CREMτ表达显著降低，同侧睾丸的生精功能也严重损伤。结论睾丸扭转复住后生精功能损伤可能归因于CREMτ表达降低。

多囊卵巢综合征孕妇血清PCSK9、CRTC3水平及对不良妊娠的预测价值

目的探究多囊卵巢综合征(PCOS)孕妇血清前蛋白转化酶枯草溶菌素9(PCSK9)、环磷酸腺苷反应元件结合蛋白调控的转录共激活因子3(CRTC3)水平及对不良妊娠的预测价值。方法纳入2020年12月—2022年9月武汉市第三医院产科收治PCOS孕妇123例为研究组,同期选择医院孕检并生产的健康孕妇120例作为对照组。根据是否发生不良妊娠结局,将PCOS孕妇分为不良妊娠亚组32例与妊娠良好亚组91例。采用酶联免疫吸附试验(ELISA)测定2组研究对象血清PCSK9、CRTC3水平。Pearson法分析PCOS孕妇血清PCSK9、CRTC3水平的相关性。多因素Logistic回归分析PCOS患者发生不良妊娠结局的影响因素。采用受试者工作特征(ROC)曲线分析血清PCSK9、CRTC3水平对PCOS孕妇发生不良妊娠结局的预测价值并计算和比较曲线下面积(AUC)。结果与对照组比较,研究组PCOS患者PCSK9、CRTC3、睾酮(T)、促黄体生成素(LH)、空腹血糖(FPG)、空腹胰岛素(FINS)、胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)水平均显著升高(t/P=8.611/<0.001、7.794/<0.001、29.474/<0.001、73.271/<0.001、6.258/<0.001、24.295/<0.001、16.511/<0.001);与妊娠良好亚组比较,妊娠不良亚组PCOS患者PCSK9、CRTC3水平显著升高(t/P=7.449/<0.001、7.943/<0.001)。Pearson法分析显示,PCOS患者血清PCSK9与CRTC3水平呈正相关(r=0.639,P<0.001)。多因素Logistic回归分析结果显示,血清PCSK9、CRTC3是PCOS孕妇发生不良妊娠结局的危险因素[OR(95%CI)=4.152(2.288~7.534)、10.369(2.422~44.396)]。血清PCSK9、CRTC3及二者联合预测不良妊娠结局的AUC优于PCSK9、CRTC3单独预测(Z/P=2.618/0.009、3.104/0.001)。结论PCOS孕妇血清PCSK9、CRTC3水平显著升高,与妊娠结局密切相关,二者联合检测对预测不良妊娠结局具有重要价值。